Сама жизнь формировала в нем натуру ходока и путешественника. Он учился во 2-м московском реальном училище, но жил в Подмосковье и каждый день проходил пешком по 24 км до училища и обратно. Потом принимал активное участие в пионерском движении, на заре своего становления перенявшего традиции дореволюционных бойскаутов, пропагандировавших самостоятельность, воспитывавших навыки выживания в походных условиях, закаленность и готовность к трудностям. Им был организован один из первых пионерских отрядов при железнодорожных мастерских Белорусской ветки.
В отряде проводились регулярные сборы, а летом совершались загородные походы на природу. Потом начал сотрудничать с редакциями журналов «Знание – сила» и «Юный натуралист». Встречи с зоологами, ботаниками, геологами, привлекавшимися к работе в этих журналах, еще больше укрепили его давнюю мечту стать географом и путешественником. Первой его географической экспедицией стала зимовка на острове Моржовец в Белом море, куда он улетел в феврале 1930 г. по командировке редакции журнала «Молодая гвардия». Осенью того же года пришел в студенческую семью географов факультета Московского университета. В этот период совершил путешествия по Тверской губернии, в Сочи, Абхазию, Рязанскую Мещору. Побывал в Крыму, Заволжье, на острове Колгуев, Новой Земле и острове Вайгач. Была опубликована его дипломная работа, темой которой была физико-географическая характеристика острова Колгуев.
В дальнейшем занимался географией морских бассейнов и в 1936 г. отправился в полярное плавание на небольшом гидрографическом судне «Политотделец». Маршрут пролегал вдоль Карского побережья Новой Земли, от пролива Маточкин Шар до архипелага Пахтусова. Экспедиция открыла новые заливы, небольшие острова, полуострова и ледник Серпа и Молота. Одна из вновь открытых экспедицией бухт (к северу от мыса Пять Пальцев) была названа «бухтой Солнцева».
В следующем году – новое полярное плавание в восточной части Карского моря, в архипелаге Норденшельда и у побережья Харитона Лаптева. А в 1938 г. Солнцев проводил экспедиционные географические исследования на Кольском полуострове, где собрал интересные материалы о роли снежников в формировании рельефа, позже оформившиеся в диссертацию и опубликованную книжку. В дальнейшем принимал участие в Каширской экспедиции по Подмосковью, Рязанской экспедиции НИИ географии МГУ, работал в Чу-Илийских горах и в районе Киргизского хребта, в Дарвинском и Лапландском заповедниках, много путешествовал по Московской области, Средней Азии, низовьям Волги, Молдавии, Украине и в других регионах. В МГУ возглавлял кафедру физической географии СССР.
Исследования Солнцева принесли ему заслуженный авторитет, и он считается одним из основоположников российского ландшафтоведения. Разрабатывал концепцию географического ландшафта как закономерно построенной системы более мелких природных территориальных комплексов. А руководимая им лаборатория ландшафтоведения МГУ внесла много нового в метод ландшафтного картирования. Его лекции в Московском университете отличались любовью к природе, доходчивостью и совершенной формой характеристик.
Годы жизни 1902 – 1991